автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Разработка теоретических основ и алгоритмического обеспечения неразрушающего контроля теплофизических свойств твердых материалов с метрологическим анализом полученных результатов



На правах рукописи

ЧЕРНЫШОВ Владимир Николаевич

РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ И АЛГОРИТМИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ С МЕТРОЛОГИЧЕСКИМ АНАЛИЗОМ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

Специальность 05.11.16 - Информационно-измерительные системы (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург - 1997

Работа выполнена в Санкт-Петербургском Государственном электротехническом университете и в Тамбовском Государственном техническом университете.

Научный консультант:

доктор технических наук, профессор Цветков Э.И.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, Профессор Исмаилов Ш.Ю. доктор технических наук, профессор Копдрашкова Г.А. доктор технических наук, профессор Потапов А.И.

Ведущая организация: РКК "ЭНЕРГИЯ" (г. Москва)

Защита диссертации состоится "йП^С/1Я 1997 г. в // часов на заседании диссертационного совета Д 063.36.02 Санкт-Петербургского Государственного электротехнического университета по адресу: 197376, г. Санкт-Петербург, ул. проф. Попова, 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Исаков А.Б.

..ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Развитие важнейших отраслей техники, таких как атомная энергетика, авиация и космическая техника, радиотехника, современная технология химического производства и т. д. - потребовало создания большого количества новых конструкционных, тепло-и электроизоляционных материалов, обладающих более высокими, а иногда новыми свойствами и эксплуатационными характеристиками по сравнению с известными. Большой объем и сложность экспериментальных исследований по определению качества, долговечности и надежности синтезированных материалов требует как совершенствования традиционных, так и создания новых высокопроизводительных методов и средств контроля. Большой информативностью и широкими функциональными возможностями обладают активные тепловые методы контроля, которые позволяют получить информацию о внутреннем состоянии структуры исследуемых материалов и изделий по их теплофизическим характеристикам (ТФХ), 1С числу которых относятся тепло- и температуропроводность, теплоемкость и т. д. Оперативность и качество проведения теплофизического эксперимента по определению ТФХ исследуемых материалов значительно возрастают при использовании методов неразрушающего контроля (НК), отличительной особенностью которых является высокая производительность измерений и возможность проведения контроля качества материалов и изделий как на стадии их производства, так и эксплуатации.

Проведенные исследования показали, что существующие традиционные методы и средства НК ТФХ материалов и изделий не имеют' достаточного теоретического обоснования, характеризуются ограниченными функциональными возможностями по диапазону и классам исследуемых материалов. Кроме того, при разработке тепловых методов НК ТФХ в настоящее время уделяется недостаточное внимание метрологическому анализу результатов измерения. Это обусловлено рядом объективных причин, основной из которых является то, что топлофизические измерения отличаются сложностью,

являются косвенными или совокупными, связанными с измерениями тепловых и температурных полей. Поэтому традиционные для тепловых измерений методы метрологического анализа, опирающиеся на метрологический эксперимент, с помощью которого устанавливаются значения нормированных характеристик погрешностей результатов измерений, являются труднореализуемыми и дорогостоящими. Исследования показали, что при проведении метрологического анализа могут быть широко использованы расчетные методы, основанные на применении адекватных математических моделей объектов, процедур и средств измерений. Поэтому разработка математического описания объектов измерений, взаимоувязанных моделей измерительных процедур и процедур идентификации свойств материалов и изделий, формирование общих методов описания и верификации этих моделей является важной научной проблемой, решение которой позволяет сформировать базовое математическое измерительное обеспечение для тепловых методов НК ТФХ. Кроме того, наличие корректного математического описания объектов и условий измерения, измерительных процедур и средств измерений создает предпосылки для метрологического анализа результатов измерения на аналитической основе, позволяет синтезировать измерительные процедуры и средства с требуемыми свойствами и высоким метрологическим уровнем, повысить эффективность практического использования методов и средств НК ТФХ.

К указанной проблеме по своей физической сути тесно примыкает задача измерения толщины защитных покрытий (ТЗП) материалов и изделий, так как очень Часто именно этот параметр определяет надежность и работоспособность готовых изделий в наиболее важных и ответственных отраслях техники (ракетостроение, космическое аппаратостроение, атомная энергетика и т. д.), поскольку здесь тепловые режимы в объектах контроля строго регламентируются и получение оперативной информации о теплозащитных параметрах становится уже необходимым условием применения и эксплуатации этих изделий.

Цель работы заключается в развитии теории динамических измерений ТФХ и ТЗП материалов и готовых изделий без нарушении их целостности и эксплуатационных характеристик, разработке базового математического измерительного обеспечения неразрушающего контроля искомых ТФХ и ТЗП, а также в метрологическом анализе типовых процедур измерения, выполняемых при проведении неразрушающего контроля, позволяющем синтезировать измерительные процедуры и средства с требуемыми свойствами.

Работа обобщает многолетние исследования и разработки, проведенные при непосредственном участии автора в Санкт-Петербургском Государственном электротехническом университете и Тамбовском Государственном техническом университете (ТГТУ). Исследования проведены в рамках реализации следующих координационных планов и государственных программ: комплексная программа "Теплофизика" за 1981-1985 гг., шифр 1.9.19 - "Методы, средства и метрологическое обеспечение теплофизичесгсих измерений", шифр 1.9.1.10 - "Разработка методов и средств неразрушающего контроля ТФХ теплоизоляции и конструкционных элементов, промышленной аппаратуры, газопроводов, теплопроводов"; координационный план . НИР по направлению 1.3 "Физика твердого тела" на 1986-1990 гг., раздел "Неразрушающие физические методы контроля", шифр 1.3.10.5 "Исследование новых методов бесконтактной термометрии с использованием ИК-светодиодов в задачах тепловой дефектоскопии и технологического контроля"; координационный план НИР "Теоретические основы химической технологии" на 1986-1990 гг. -шифр 2.27.6.18 "Оптимизация и автоматизация непрерывных производств', раздел "Разработка методов математического моделирования теплообменных процессов"; межвузовская научно-техническая программа Госкомобразования РСФСР "Создание высокоэффективных методов и приборов анализа веществ и материалов" на 1990-1993 гг.; межвузовская научно-техническая программа Госкомобразования РСФСР "Неразрушающий контроль и диагностика", раздел 4

"Оптические, радиоволновые и тепловые методы неразрушающего контроля" на 1993-1997 гг.

Научная новизна. Разработаны теоретические основы измерения ТФХ и ТЗП материалов и готовых изделий без нарушения их целостности и эксплуатационных характеристик. На основе решения прямых и обратных задач теплопроводности при различных видах теплового воздействия на исследуемые объекты созданы физико-математические модели, являющиеся основой для разработки оперативных методов и алгоритмов неразрушающего контроля ТФХ и ТЗП материалов и изделий.

Разработана методология построения моделей объектов и условий измерения, измерительных процедур и средств, на основе которой создано базовое математическое измерительное обеспечение неразрушающего контроля ТФХ и ТЗП исследуемых материалов и изделий.

Разработан комплекс новых, защищенных авторскими свидетельствами и патентами высокопроизводительных методов (более 50), ориентированных на неразрушающий экспресс-контроль ТФХ и ТЗП материалов и изделий и являющихся основой алгоритмического обеспечения теплофизических измерений данного направления. Микропроцессорные приборы и измерительные системы, созданные на основе этих методов и новых принципов построения аппаратуры для неразрушающего контроля ТФХ и ТЗП материалов, охватывают основные диапазоны и классы технически важных материалов и изделий, существенно упрощают процесс измерений и повышают производительность исследований (иногда в десятки раз), включают в себя структурно-алгоритмические методы повышения точности результатов измерений на основе адаптации и оптимизации измерительных процедур и цепей.

Впервые для неразрушающих методов контроля ТФХ и ТЗП материалов сформулирована и решена задача анализа и синтеза оптимального управления тепловым воздействием на. исследуемые физические объекты по критериям минимума затрат тепловой энергии

или времени на теплофизический эксперимент, применение которых позволило уменьшить неучтенные тепловые потери в ходе теплофи-зического эксперимента, что обусловило повышение точности разработанных методов и средств неразрушающего контроля.

Предложен подход к метрологическому анализу рсзультатбв измерений ТФХ и ТЗП материалов и изделий, основанный на использовании математических моделей объектов, измерительных процедур и средств измерений. Для основных типовых уравнений измерений (моделей измерительных процедур и цепей) получены структуры полной погрешности измерений, проведена оценка вклада каждой компоненты в соответствующую характеристику указанной погрешности и выделены доминанты в составе полной погрешности. Подобный подход создает предпосылки для целенаправленного воздействия на источники погрешности, а также коррекции результатов измерений с целью повышения метрологического уровня методов и измерительных средств данного направления.

Экспериментально подтверждена корректность основных теоретических выводов, положенных в основу создания разработанных методов и средств неразрушающего контроля ТФХ и ТЗП, проведен сравнительный метрологический анализ и определены области наиболее целесообразного использования этих методов и средств в зависимости от диапазонов и классов исследуемых материалов.

На защиту пыпосятся:

1. Теоретические основы динамических измерений ТФХ и ТЗП материалов и изделий без нарушения их целостности и эксплуатационных характеристик, базирующиеся на математических моделях процессов теплообмена в исследуемых физических объектах при различных видах теплового воздействия, а также на моделях объектов и условий измерений, измерительных процедур и средств.

2. Комплекс новых контактных и бесконтактных высокопроизводительных методов и алгоритмов измерения, ориентированных на не-разрушающий экспресс-контроль ТФХ и ТЗП материалов и изде-

лий и являющихся основой создания базового алгоритмического обеспечения теплофизических измерений данного направления.

3. Теоретические основы анализа характеристик погрешностей результатов измерения ТФХ и ТЗП материалов и изделий на базе аналитических соотношений, формируемых с использованием математических моделей объектов, процедур, средств и условий измерений.

4. Анализ и синтез оптимального управления тепловым воздействием на исследуемые физические объекты по критериям минимума затрат тепловой энергии или времени на физический эксперимент, позволяющие существенно уменьшить неучтенные тепловые потери в ходе теплофизического экспоримента, что обуславливает значительное повышение быстродействия и точности разработанных методов и средств НК ТФХ и ТЗП материалов и изделий. '

5. Структуры информационно-измерительных систем (ИИС), реализующих предложенные в работе методы оперативного неразру-шающего контроля ТФХ и ТЗП материалов и изделий.

6. Результаты экспериментальных исследований, подтвердившие корректность основных теоретических выводов, положенных в основу разработанных методов и средств НК ТФХ и ТЗП.

Практическая ценность работы. Разработанные теоретические основы измерения ТФХ И ТЗП материалов и изделий без нарушения их целостности и эксплуатационных характеристик реализованы в виде новых высокоэффективных методов и ИИС с повышенными метрологическими и эксплуатационными характеристиками.

На основе разработанной методологии построения моделей объектов и условий измерения, измерительных процедур и средств, создано базовое математическое, алгоритмическое, программное и метрологическое обеспечение для неразрущающего контроля ТФХ и ТЗП исследуемых материалов и изделий.

Решение задачи анализа и синтеза оптимального управления тепловым воздействием на исследуемые физические объекты по критериям минимума затрат тепловой энергии или времени на теплофи-

зический эксперимент, позволило существенно уменьшить неучтенные тепловые потери при проведении теплофизических измерений, что обусловило повышение метрологического уровня разработанных методов и средств НК ТФХ и ТЗП материалов и изделий.

Практическая значимость исследований, обобщенных в диссертации, подтверждается также созданием и внедрением в практику комплекса автоматизированных высокопроизводительных рабочих средств для измерения ТФХ и ТЗП материалов и изделий без нарушения их целостности, в том числе:

• ИИС "Термис" для оперативного неразрушающего контроля ТФХ материалов теплозащитного покрытия космических аппаратов "Восток" и "Буран";

• ИИС '""ермьс-СМ" для экспресс-контроля теплозащитных свойств строительных материалов, готовых конструкций и изделий;

• ИИС "Экспресс-Т" для бесконтактного контроля ТЗП радиопрозрачных обтекателей летательных аппаратов;

• ИИС "ИТСМ-580" для комплексных измерений технологических параметров стеновых панелей и строительных конструкций.

Разработанный метод количествен л ого анализа погрешностей и их характеристик позволил получить оценку вклада кгзкдой компоненты в соответствующую характеристику погрешности, выделить доминанты в состазе полной погрешности. для целенаправленного воздействия на источники погрешности и коррекции результатов измерений.

Предлагаемые принципы построения математических моделей объектов, измерительных процедур и средств, разработанное математическое, алгоритмическое и метр олотческое обеспечение тепло-физических измерений ТФХ и ТЗП материалов могут быть полезны широкому кругу проектировщиков и исследователей для практического решения задач оперативного неразрушающего контроля теплофизических свойств и характеристик исследуемых материалов.

Реализация ппучпо-тсхгтческих результатов....Основные результаты теоретических и экспериментальных работ автора при не-

посредственном его участии внедрены в промышленность. В частности, эти результаты нашли применение при создании: •ИИС неразрушающего контроля теплозащитных свойств материалов "Термис" для предприятия пл. В-2572 (г. Калининград); •ИИС оперативного неразрушающего контроля ТФХ строительных материалов "Термис-СМ" для ЦНИЛ Главлипецкстроя (г. Липецк); •измерительно-вычислительной системы (ИБС) "Экспресс-Т" НК ТЗП радиопрозрачных обтекателей в летательных аппаратах для предприятия ВХЗ (г. Владимир); •ИБС оперативного НК ТФХ строительных материалов и изделий

"Термис-СМ" для проблемных лабораторий ВИСИ (г. Воронеж); •ИБС "ИТСМ-580" неразрушающего контроля теплопроводности стеновых панелей для домостроительного комбината и экспериментального комбината полносборного домостроения (г. Тамбов); •ИБС бесконтактного контроля ТФХ полимерных композиционных

изделий для МХТИ им. Д.И. Менделеева (г. Москва); •ИИС бесконтактного технологического контроля температурных полей и ТФХ резинотехнических материалов и изделий для АО асбестовых и резинотехнических изделий "АРТИ" (г. Тамбов); •методов, алгоритмов измерения и средств их реализации, защищенных авторскими свидетельствами на изобретения №1117512, №1122955, №1388703 и т.д. (всего 14) и внедренных на предприятиях вышеуказанных городов;

Результаты работы по созданию контактных и бесконтактных методов и реализующих их ИИС неразрушающего оперативного контроля ТФХ и ТЗП материалов и изделий защищены авторскими свидетельствами и патентами России (53 изобретения).

Суммарный экономический эффект от внедрения результатов диссертации составляет более 66 миллионов рублей (в большинстве актов о внедрении экономический эффект указан в ценах до 1990 г.).

Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе кафедр "Конструирование радиоэлектронных и микропро-

цессорных систем" и "Автоматизированные системы и приборы" ТГТУ, а также на кафедрах Воронежского инженерно-строительного института и Московского химико-технологического института^

Апробация работы. Основные научные и практические результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на IV Всесоюзной научно-технической конференции (НТК) "Метрологическое обеспечение измерений при низких температурах" (Хабаровск, 1985 г.), НТК "Применение вычислительной техники и математических методов в научных исследованиях" (Киев, 1986 г.), НТК "Гибкие автоматизированные производства и роботизация технологических процессов" (Тамбов, 1986 г.), Всесоюзной НТК "Методы и средства теплофизических измерений" (Севастополь, 1987 г.), Все-, союзной НТК "Неразрушающие физические методы и средства контроля" (Москва, 1987 г.), Всесоюзном совещании молодых ученых "Новейшие исследования в области теплофизических свойств" (Тамбов, 1988 г.), I Всесоюзной НТК "Автоматизация и роботизация в химической промышленности" (Тамбов, 1988 г.), НТК "Ученые ВУЗа производству" (Тамбов, 1989 г.), Всесоюзной НТК "Моделирование САПР, АСНИ и ГАП" (Тамбов, 1989 г.),' Всесоюзной НТК "Теплофизика релаксирующих систем" (Тамбов, 1я90, г.), Всесоюзной НТК "Математическое и машинное моделирование" (Воронеж, 1991 г.), Международной теплофизической школе "Теплофизические проблемы промышленного производства" (Тамбов, 1992 г.), Всесоюзной НТК "Информационно-измерительные системы" (С.-ПетерСург, 1991 г.), Международной НТК "Неразрушающий контроль в науке и инду-стрии-94" (Москва, 1994 г.), V Российской НТК с международным участием "Оптические, радиоволновые, теплсзые методы и средства контроля материалов, изделий и окружающей среды" (Севастополь, 1992 г.), VI Российской НТК с международным участием "Оптические, радиоволновые, тепловые методы и средства неразру-шающего контроля" (Саратов, 1993 г.), Международной теплофизической школе "Повышение эффективности теплофизических исследований технологических процессов промышленного производства и их

метрологического обеспечения" (Тамбов, 1995 г.), Ш Международном форуме "Тепломассообмен ММФ - 96" (Минск, 1996 г. ) и других Всесоюзных конференциях, симпозиумах, семинарах (всего 28), а также на НТК профессорско-преподавательского состава ТГТУ с 1980 по 1997 гг.

По теме диссертации опубликовано более 80 статей, докладов, авторских свидетельств и патентов, в том числе одна монография в соавторстве.

Разработки по диссертационной работе отмечены: в 1982г. Комсомольской премией им. Зои Космодемьянской в области науки и производства, в 1986-1989 гг. - 4-я серебряными медалями ВДНХ СССР, дипломами международных выставок (Финляндия-Хельсинки, 1987; Швейцария-Женева, 1987г.) и дипломом Федерации космонавтики СССР в 1989г.

Вклад автора. Научная постановка задач экспериментальных и теоретических исследований, решение основных теоретических, методических и практических вопросов, связанных с разработкой математического, алгоритмического и метрологического обеспечения НК ТФХ и ТЗП материалов и изделий, формулировка принципов проектирования ИИС оперативного неразрушающего контроля, разработка программ проведения теплофизических экспериментов и обработки результатов измерения выполнены лично автором диссертации.

Структура и объем паботьц Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и 7 приложений. Основная часть работы наложена на 260 страницах машинописного текста, содержит 41 рисунок, 42 таблицы и 141 наименование библиографического указателя. Приложения содержат 124 страницы текста, 29 рисунков, 34 таблицы и 25 документов об использовании результатов работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы диссертации, сформулированы основные цели и задачи исследований, раскрыты научная новизна и практическая ценность, приведены результаты реали-

зации и апробации, а также основные положения, выносимые на защиту.

В пеппой глппе приведен обзор, классификация и сравнительный анализ методов и измерительных средств неразрушающего контроля ТФХ материалов и изделий.

При анализе и классификации теплофизических методов в качестве определяющего признака чаще всего используют рабочую стадию теплового процесса и в соответствии с этим все методы определения ТФХ делят на три группы: методы начальной стадии теплового процесса, методы регулярного теплового режима, методы стационарного теплового режима. Сравнительный анализ показал, что для неразрушающего экспресс-контроля ТФХ и ТЗП материалов и изделий наиболее перспективными с точки зрения оперативности, полнотч получаемой информации о свойствах исследуемых объектов и простоты реализации являются методы первой группы, т.е. методы, основанные на определении параметров нестационарного температурного поля на начальной стадии процесса теплопроводности. Поскольку пространственно-временной характер температурного возмущения Т(х,у,г,г) зависит от вида теплового воздействия на исследуемый образец, его геометрии и теплофизических свойств, то целесообразной является и классификация методов измерения ТФХ по виду теплового воздействия. Так методы. НК ТФХ, основанные на начальной стадии теплового процесса, по виду теплового воздействия в работе разделены на следующие группы: методы мгновенного линейного и плоского источника тепла, методы импульсного линейного и плоского источника тепла, методы постоянного или переменного во времени линейного и плоского истсчника тепла. Кроме того, все методы НК ТФХ материалов по виду теплового воздействия и способу получения измерительной информации в работе разделены на дв" большие группы: контактные и бесконтактные.

В этом разделе призедены сведения о традиционных методах НК ТФХ и ТЗП материал«« и изделий, сформулиоованы требования к методам и измерительным средствам данного теплофизического

направления, постаЕлены основные задачи выполненных исследований.

Вторая глава посвящена разработке математических моделей температурных полей (ТП) в исследуемых физических объектах при импульсном тепловом воздействии от линейного или плоского источника тепла, являющихся теоретической основой для создания методов оперативного НК ТФХ и ТЗП материалов и изделий.

Для разработки экспресс-методов неразрушающего контроля ТФХ материалов была решена прямая задача теплопроводности для системы двух полуограниченных в тепловом отношении тел, в плоскости контакта которых действует линейный импульсный источник тепла, причем ТФХ одного из них определены с гарантированной точностью и постоянны (эталонный образец).

Температурное поле в исследуемой теплофизической системе в этом случае моделируется следующей краевой задачей:

Ш-

дх

=а,

оТ2 (<?Тг ¿*Тг.

\ , " 11

(2.1)

с начальными и граничными условиями

Щх,0,т)_. ЩхЪ,т) Щ0,г,т) Щ0,2, т)

Л у -------- ■ ■ — Л * 1 "— * •• 1 • ■- ■' =—----- ■" —,

Л 2 дг дх дх

^.^-»Опри |г)->» и [дг|—►<», где 7*1,72 - температура соответственно эталонного и исследуемого тел; Л.},Л2»а1)а2 " соответственно коэффициенты тепло- и температуропроводности эталонного и исследуемого тел; ц - мощность источника тепла; л, г - координаты; £(х,г,т) - дельта-функция Дирака.

Распределение температуры в интересующей нас плоскости контакта двух тел определяется выражением:

(2.2) <

где г-

а1 а2

Q - напряженность источника тепла.

В работе показано, что из решения (2.2) молено получить модели ТП для частных случаев, т.е. когда контактирующие тела имеют близкие или равные значения Я и а, или же наоборот, когда ТФХ контактирующих тел на несколько порядков отличаются друг от друга. При этом из общего решения краевой задачи (2.1) получаются модели, полностью совпадающие с известными решениями для этих более простых случаев, что подтверждает корректность полученной математической модели для ТП в виде (2.2).

В работе представлена также математическая „модель, описывающая тепловые процессы в физической системе, состоящей из контакта полуограниченных в тепловом отношении эталонного и исследуемого образцов, на поверхность которого нанесена теплозащитная пленка определенной толщины, в плоскости контакта которых действует импульсный плоский источник тепла.

Тепловой процесс в этой физической системе моделируется краевой задачей:

¿Т(х,т) дгТ(х, г)

-~ а--—

ех дх2

+ Ь8(х, г), дг й 0;

д2Г„(х,т) дх ~Яп '

п

> 0 <*</;

(2.3)

х>1; Г(л,0)=Т„(х,0)=Г1и0);

дт дх

дх

дх

Гл(/,г) = 75(/,г); Т, т^О при

где Т, Т„, 7, - соответственно, температура эталонного тела, покрытия и материала изделия; Л„, Л, ап, а - коэффициенты тепло- и температуропроводности покрытия и материала изделия, соответственно; / - толщина покрытия; Ь- напряженность теплового воздействия; д'(х, г) - дельта-функция Дирака.

Решение системы (2.3), описывающее интересующее Лас распределение температуры в эталонном теле, имеет вид:

Т(х,т) = Т:(х,т)+Т3{х,т), где (2.4)

Т2(х,т) =

b{h +1)

2 фгат

cxpl --— I +h(h- l)exp 4a r

(2 lifZ-xfö)

4aa„r

г*,. , b(h2 +1) , 2„

Т3{х, г) = Г77====/,'! exp 2 Ьфгат^

\lnl4ä - xja^}

2\

4aa„T

Решение (2.4) устанавливает зависимость температуры в момент времени Т в точке контроля х, расположенной внутри эталонного тела, от толщины I покрытия изделия и теплофизических характеристик материалов. Непосредственно из (2.4) получить в явном виде зависимость толщины / от температуры не представляется возможным. Однако, если задать величину напряженности в источнике тепла в соответствии с условием

b<,2yfmiT\hf АТ-ехр

4 аа„

а датчик контроля температуры в эталонном образце расположить от нагревателя на расстоянии дт*, удовлетворяющем неравенству

то получим соотношение для определения искомой ТЗП в виде:

Разработанные и представленные во второй главе диссертации физико-математические модели процессов теплопереноса в исследуемых объектах при импульсно-динамическом тепловом воздействии от линейного или плоского источников тепла являются теоретической основой для создания базового математического обеспечения при разработке методов и алгоритмов оперативного неразрушающего контроля ТФХ и ТЗП материалов и готовых изделий.

В третьей главе рассматриваются алгоритмы, .структуры измерительных цепей и уравнения измерения комплекса ТФХ материалов и ТЗП изделий без нарушения их целостности и эксплуатационных характеристик.

Первые разделы главы посвящены контактным методам, в которых осуществляется непосредственный контакт источника тепловой энергии и термоприемников с участком поверхности исследуемого объекта измерения для определе: ия ТП в зоне теплового воздействия. При этом на исследуемые объекты осуществляется импульсное или частотно-импульсное тепловое воздействие. Алгоритмы измерений реализуют как абсолютные, так и относительные методы НК ТФХ, позволяют оперативно измерять весь комплекс ТФХ за один эксперимент, основаны па единой методологии их организации. Показаны пути модернизации и оптимизации алгоритмов измерения

по критерию повышения метрологического уровня результатов за счет варьирования точек контроля температуры и тепловых потоков, выбора темлературно-временных режимов эксперимента и т.д. Для разработанных алгоритмов измерения приведены структуры измерительных цепей и уравнения измерений ТФХ. Так, например, для алгоритма измерения ТФХ при импульсном тепловом воздействии уравнения измерений, представляющие собой модели измерительных процедур и средств измерения, имеют вид:

. <«х2 >)2>,о-<«х,>)2>

а, =<-;--->, , (3.1)

1 <4г„ <1п<л»„ >„ ь

Л ¡4l j 94,

СП > <(<^1>)2>а

где р0 - количество тепла, выделяемого с единицы длины линейного источника тепла.

Уравнения (3.1) и (3.2) представляют процедуры косвенных измерений, в которых используются следующие результаты прямых

измерений температуры Т{х, г) и интервала времени ту.

f , .... , , ,,

'J&ки Я]> т 4lJ qy J ч*>

где Ъ - коэффициент нормализации с номинальным значением bK\U(T) - статическая характеристика преобразования датчика температуры (термоприемника); Т"{и) - градуировечная характеристика \кТ Акт

термоприемника; щ = —— и от. = —— - коэффициенты масштаби-Т'ЬН г'

рования, причем АкТ и Д^г - интервалы квантования, V и г' -принятые единицы измерения; характеристики округ-

ления, зависящие от принятой в процессоре арифметики и его раз-

рядности; <•> - числовой результат измерительного преобразования, выполненного в цифровой форме.

Уравнения измерений и структуры измерительных цепей являются основой для анализа характеристик погрешностей результатов измерения на аналитической основе.

В разделе также представлены алгоритмы, структуры измерительных цепей и уравнения измерений ТФХ для частотно-импульсного вида теплового воздействия на объект исследования. Показано, что отличительной особенностью данных алгоритмов измерения является возможность получения информации о параметрах теплофизического эксперимента в дискретной форме (число- или частотно-импульсной форме), что позволяет легко преобразовывать информацию в цифровую форму, реализовать эти алгоритмы измерения на базе процессорных устройств. В качестве примера приведем алгоритм измерения ТФХ, в котором на поверхность исследуемого изделия воздействуют тепловыми импульсами с заданной мощностью и частотой и фиксируют при этом число импульсов от начала теплового воздействия до установления заданного температурного режима в точках контроля, а искомые ТФХ определяют по формулам:

где , х2 - соответственно, расстояния от линии действия источника тепла до точек контроля температуры; /¡, ,я2 - число импульсов, нанесенных на поверхность исследуемого тела от источника тепла до достижения установившихся уровней контролируемых избыточных температур Тус ^ (х,, г); () - мощность одного теплового импульса

линейного источника; Л г - интервал времени между передними фронтами тепловых импульсов.

Во втором разделе главы представлены бесконтактные алгоритмы измерений ТФХ, схемы их измерительных цепей и уравнения

а =

измерений. Тепловое воздействие на исследуемые объекты осуществляется от точечного источника тепловой энергии (лазера), а избыточную температуру нагреваемой поверхности контролируют термоприемниками по электромагнитному излучению. При этом источник энергии и термоприемник перемещают над поверхностью контролируемого объекта с целью получения большего объема измерительной информации об объекте.

Один из алгоритмов бесконтактного неразрушающего контроля, позволяющий определить потери в окружающую среду от конвективного и лучистого теплообмена и внести соответствующие поправки в результаты измерения, состоит в том, что точечный источник тепловой энергии и термоприемник, сфокусированный на поверхность исследуемого изделия, перемещают с постоянной скоростью относительно изделия, осуществляют при этом пространственные температурно-временные измерения, а искомые ТФХ определяют по ф< рмулам:

"*') л =____________ 91 -Яг

а =

2'п

__• я, - Г3(л,2) • ^]'

где х',Я.,Я. ,Я. - расстояния между центром пятна нагрева и тер-1 2

моприемником для различных траекторий движения и режимов теплового воздействия мощностью q\ и V- скорость движения источника и термоприемника; Т^Я) - соответственно, значения избы-

точн й температуры для различных точек поверхности (/=1,2,3).

Разработанные *и гредставлецные в работе бесконтактные а..-горитмы измерения ТФХ и ТЗП материалов и изделий обладают высокой оперативностью и производительностью измерений, широкими функциональными возможностями, перспективой применения в различных технологических процессах для контроля качества и свойств движущихся или вращающихся объектов измерения.

В заключительном разделе главы представлены адаптивные контактные и бесконтактные алгоритмы измерения ТФХ материалов, приведены измерительные цепи и уравнения измерения для ятих алгоритмов. Отличительной особенностью этих алгоритмов является то, что в ходе измерительного эксперимента осуществляется адаптивный поиск частоты или мощности тепловых импульсов, а иногда и того и другого, для оперативного вывода исследуемого объекта на заданный тепловой режим с полной гарантией сохранения целостности и эксплуатационных характеристик объекта. В бесконтактных алгоритмах к этому еще добавляется адаптация по скорости движения источника энергии и термонриемника над исследуемым объектом, а также по расстоянию между ними, что обеспечивает возможность контроля избыточных температур з самых энергонагруженных точках объекта и сравнения их с максимально допустимыми значениями (с температурой термодеструкции), а также обуславливает наибольшую точность температурных измерений, так как в этом случае обеспечивается максимальное соотношение полезный сигнал-шум.

В четвертой главе диссертации впервые для методов и средств НК ТФХ материалов и изделий сформулирована и решена задача оптимального управления (ОУ) тепловым воздействием на исследуемые объекты по критериям минимума энергии и тепловых потерь при проведении теплофизического измерительного эксперимента.

Математически задача ОУ по минимуму затрат энергии записывается следующим образом. Объект контроля, описываемый системой уравнений:

¿, =г2(г), ¿2 =ог2(г) + Цг-г'), I е[г0;гк] (4.1)

требуется за время гк -г„, отведенное на теплофизический эксперимент, перевести из начального состояния: г1(г0) = ^1°, г2(г0) - в конечное: г1(гк)=г(:, г2(гк) = Управление и(г) в каждый момент вреуени ограничено: ¡/(г) е[ин;мв], Уге[г0,Тк]. (4.2)

В качестве функционала рассматриваются затраты энергии:

/= ju{т)гdт. (4.3)

ге

Здесь г,, :2 - соответственно температура и скорость ее изменения в точке контроля; г'- время запаздывания; а, Ь- параметры объекта контроля (к ним относится и г'); и{т) - управляющее тепловое воздействие; ин, ив - соответственно нижняя и верхняя границы управления и\ т0, гк - начало и конец временного интервала управления.

Для решения задачи (4.1) - (4.3) использован подход анализа и синтеза оптимального управления на множестве состояний функционирования (МСФ). Анализ ОУ на МСФ предполагает выполнение следующих работ: 1) получение условий управляемости; 2) определение возможных видов функций ОУ и'(г /И), А еН; 3) введение базовой задгчи оптимального управления на МСФ; 4) введение синтезирующих переменных; 5) построение и анализ областей существования видов ОУ в пространстве синтезирующих переменных; 6) разработка алгоритмов расчета параметров для всех видов функций ОУ.

Условия управляемости получены традиционным способом, используя уравнение Коши:

*(«■.)= ■ г(г0)+ ] Ви(т) ¿г.

го

Возможные виды функций ОУ определяют1^ с помощью принципа максимума Понтрягина. Принципиально новым является введение синтезирующих переменных:

к =17-^4—(4.4)

Н^к-ГоЖ-М1 Х '1 «а -И»

Ь = -*--(¿е-ьч-г°)-2 . -

здесь г0. г®, г® - скорректированные с учетом запаздывания

г'значения т0, г®, г®; «г ~а(гк ~ *(>)/%•

На основе результатов анализа ОУ на МСФ задача оперативного синтеза управления и*(г/А) для каждого нового состояния А решается следующим образом: 1) определяются реквизиты задачи ОУ для момента изменения состояния А; 2) по реквизитам в соответствии с (4.4) рассчитываются значения синтезирующих переменных;

3) определяется вид функции и*(г/А); 4) рассчитываются параметры ОУ.

Экспериментальная проверка показала, что применение оптимального управления тепловым воздействием на исследуемые объекты в разработанных методах и средствах НК ТФХ материалов позволяет уменьшить неучтенные тепловые потери в ходе теплофизи-ческого измерительного эксперимента в пределах от 11 до 16%, что несомненно повышает метрологический уровень этих методов и средств, а также обуславливает расширение области их применения в условиях ограниченных запасов энергии.

В пятой главе рассмотрен подход для анализа характеристик погрешностей результатов измерений ТФХ материалов, основанный на использовании аналитических соотношений, содержащихся в математических моделях объектов и процедур измерений. Получение оценок характеристик погрешностей на расчетной основе предполагает использование содержащихся в математических моделях объектов и процедур измерений сведений, необходимых для синтеза аналитических соотношений. Такие соотношения могут быть получены, если указанные Математические модели содержат всю необходимую информацию. Так, при наличии уравнения измерений

..........Пн/иг), (5.1)

выражающего результат измерения через последовательность т элементарных измерительных преобразований входного воздействия

У¿(1,г), использование для синтеза расчетного соотношения известного выражения для характеристики погрешности

^[Д^ЦДЛ'^ДЛ',, (5.2)

дя

- преобразование, лежащее в основе определения характеристики 9, - распределение плотности вероятности погрешности ЛЛу), предполагает представление математическими моделям»; информации, позволяющей установить область существования погрешности АЛ и вид распределения Иначе говоря, математические модели входного воздействия и использованных измерительных средств должны отражать их свойства в той степени, которая позволяет на основе (5.1) и (5.2) синтезировать необходимое расчетное соотношение. С использованием этого принципа проведен анализ характеристик погрешностей типовых процедур измерения ТФХ материалов и изделий. Для основных типовых уравнений измерения ТФХ получены структуры полной погрешности измерений. Так, например, для алгоритма измерения ТФХ в соответствии с уравнением (3.2) структура полной погрешности определяется как:

5

АЛ* = АрЛ) + &ГЛ) + ДТЛ* + Ах] Л* + АаЛ*у + 2Л0'Я/' (5"3)

г 1

где - погрешность из-за неточного установления значения р0~,

А- погрешность* и?-за неточного установления значения г1у ; ДТЛ* - погрешность из-за неточного установления значения 7}; Ах[Л^- - погрешность из-за неточного установления значения ; ЛаЛ* - погрешность из-за неточного установления значения а;

Ао,А* - погрешности из-за округлений.

В работе проведена оценка вклада каждой компоненты в соответствующую характеристику указанной погрешности и выделены доминанты в составе полной погрешности. Процедура выделения доминант сводится к. следующему: после определения значений всех

Аб?^|лл* | производится их упорядочивание, после чего из рассмотрения исключаются все компоненты с малыми значениями А0!, суммарный вклад которых в £?,|дЛ* | меньше установленного. Так, в рассмотренном примере доминантами в составе полной погрешности (5.3) являются АрЛ*, , Лтл'; и ЛаЯ*;.

Исследован вопрос достоверности оценивания характеристик погрешностей на аналитической основе, а также па основе имитационного моделирования и метрологического эксперимента. Получены результаты по определению достоверности оценивания характеристик погрешностей при выделении в полной погрешности доминирующих компонент.

Показана универсальность предложенного подхода и возможность его применения практически для всех разработанных и представленных в работе методов и алгоритме^ неразрушающего контроля ТФХ материалов, что подчеркивает широкие возможности и перспективность исследований в этом направлении.

В шестой главе приведены результаты экспериментальных исследований методов и измерительных средств неразрушающего контроля ТФХ материалов на основе метрологического эксперимента.

В качестве образцов для проведения метрологического эксперимента использовались материалы, ТФХ которых известны и аттестованы в НПО "ВНИИМ им. Д. И. Менделеева". Такими материалами в экспериментах по определению погрешностей и их характеристик при измерении ТФХ были полиметилметакрилат (ПММ) ТУ №26-54, стекло ТФ-1 ГОСТ 15130-69. Эти материалы были выбраны

в качестве объекта исследования в связи с тем, что их теплофизиче-ские свойства в настоящее время хорошо изучены и рекомендованы в качестве стандартных образцов с допуском ±(3-4)% для поверки и тарировки приборов и систем измерений ТФХ. В качестве норматив-наго документа для оценки погрешностей и их характеристик использована методика поверки рабочих средств измерений МИ 11577, а также измерительные методики МИ 1317-86 и МИ 202-80. В соответствии с этими методиками в качестве основных характеристик погрешностей измерения ТФХ определялись математическое ожидание (систематическая погрешность) и среднеквадратическое отклонение (СКО) случайной составляющей погрешности результата: измерений.

Проведены экспериментальные исследования контактных и бесконтактных, адаптивных и неадаптивных методов и измерительных средств НК ТФХ и ТЗП материалов, подтвердившие корректность основных теоретических выводов, положенных в основу создания этих методов и средств, а также эффективность их практического применения в области теплофизических измерений.

На основе метрологического эксперимента получена информация о погрешностях и характеристиках погрешностей результатов измерений, что позволило провести сравнительный метрологический анализ разработанных методов и средств неразрушающего контроля ТФХ материалов.

Результаты экспериментальных исследований дали возможность определить области наиболее целесообраслого использования разработанных методов и средств НК ТФХ по диапазонам и классам исследуемых материалов.

В приложении приведены аналитические решения прямых задач теплопроводности при различных видах теплового воздействия. Эти решения были использованы при разработке теоретических основ рассматривае1»1ых методов и измерительных систем неразрушающего контроля Т«ГХ и ТЗП материалов и изделий. Приведены сведения о микропроцессорных ИИС, реализующих разработанные

контактные и бесконтактные методы неразрушающего контроля, а также конструкции термозондов, используемых в этих системах. Обсуждаются результаты метрологического анализа погрешностей намерения ТФХ на основе имитационного моделирования, приведены данные метрологического эксперимента и материалы по внедрению результатов работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработаны теоретические основы динамических измерений ТФХ и ТЗП материалов и изделий без нарушения их целостности и эксплуатационных характеристик, базирующиеся на разработке математических моделей процессов теплообмена в исследуемых физических объектах при различных видах теплового воздействия, а также на моделях объектов и условий измерений, измерительных процедур и средств.

2. Предложены новые методы и алгоритмы контактных и бесконтактных высокопроизводительных измерений (более 50), ориентированные на неразрушающий экспресс-контроль ТФХ и ТЗП материалов и изделий и являющиеся основой создания алгоритмического обеспечения теплофизических измерений данного направления.

3. Сформированы теоретические основы метрологического анализа результатов измерения ТФХ и ТЗП материалов и изделий на базе аналитических соотношений, полученных с использованием математических моделей объектов, процедур, средств и условий измерения. Для основных типовых уравнений измерений ТФХ получены структуры полной погрешности измерений, проведена оценка вклада каждой компоненты в соответствующую характеристику указанной погрешности и выделены доминанты в составе полной погрешности. Подобный подход создает предпосылки для целенаправленного воздействия на источники погрешности, а также коррекции результатов измере-

ния с целью повышения метрологическою уровня методов и измерительных средств данного направления.

4. Сформулирована и решена задача анализа и синтеза оптимального управления тепловым воздействием на исследуемые физические объекты по критериям минимума затрат тепловой энергии или времени на теплофизический эксперимент, применение которого позволило существенно уменьшить неучтенные тепловые потери в ходе теплофизического эксперимента, что обусловило повышение точности разработанных методов и средств НК ТФХ и ТЗП материалов и изделий.

5. Разработаны структуры информационно-измерительных систем, реализующих предложенные в работе методы оперативного неразрушающего контроля ТФХ и ТЗП материалов и изделий.

6. Разработаны методы повышения метрологического уровня те-плофлзических измерений на основе введения адаптивных процедур, коррекции результатов измерения, а также оптимизации энергетических и режимных параметров теплофизического эксперимента.

7. Проведены экспериментальные исследования разработанных методов и средств НК ТФХ и ТЗП материалов и изделий, подтвердившие корректность основных теоретических выводов, положенных в ос :ову создания представленных методов и средств, эффективность их практического применения в области теплофпзических измерений, а также позволившие провести сравнительный метрологический анализ разработанных методов и средств и определить области наиболее целесообразного их использования по диапазонам и классам исследуемых материалов.

8. Разработанные принципы легли в основу построения математического, алгоритмического, программного и метрологического обеспечения теплофизического измерительного эксперимента, использованных при создании и внедрении ИИС "Термис",

предназначенной для оперативного технологического контроля теплозащитных свойств обшивки космических аппаратов "Восток" и "Буран", ИИС "Термис-СМ", используемой в целом ряде проблемных лабораторий НИИ для экспресс-контроля ТФХ строительных материалов и готовых изделий, ИИС "Экспресс-Т" и "ИТСМ-580", используемых для бесконтактного контроля ТФХ и ТЗП радиопрозрачных обтекателей летательных аппаратов, а также при разработке методов и микропроцессорных измерительных устройств, защищенных 48-ю авторскими свидетельствами и 5-ю патентами на изобретения, 14 из которых внедрены в промышленность.

9. Экономический эффект от внедрения результатов выполненных исследований в период 1987-97 гг. составил более 66 миллионов рублей. Результаты диссертационной работы широко используются в учебном процессе кафедр "Конструирование радиоэлектронных и микропроцессорных систем'' и "Автоматизированные системы и приборы" ТГТУ, а также на кафедрах Воронежского инженерно-строительного института и Московского химико-технологического института.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах

1. Чернышев В.Н. и др. Анализ и синтез измерительных систем -Тамбов: ТГТУ, 1995. - 238 с.

2. Чернышов В.Н., Цветков Э.И. Анализ характеристик погрешностей результатов косвенных измерений коэффициентов тепло- и температуропроводности твердых материалов // Метрология. - 1994. -№3. - С. 29-36.

3. Чернышов В.Н., Муромцев ЮЖ., Сатина КВ. Измерение температуропроводности и времени релаксации в капиллярнопористых телах при минимальных энергетических затратах // Измерительная техника. - 1995. - №2. - С. 39-42.

4. Чернышов ВЛ, Муромцев ЮЛ., Селиванова З.М. Анализ и синтез измерительных систем на множестве состояний функционирования /7 Дефектоскопия. - 1993. - №9. - С. 56-61.

5. Чернышов В.Н. и др. Измерительно-вычислительная система для определения теплофизических характеристик материалов // Приборы и техника эксперимента. АН СССР - 1984. - №3. С. 28.

•э. Чернышов ВЛ., Пудовкин АЛ, Чернышева Т.И. Бесконтактный способ контроля теплофизических характеристик материалов и адаптивная система для его реализации // Теплофизика релакси-рующих систем: Тез. докл. X Всесоюз. теплофиз. шк. - Тамбов, 199(1 - С. 104.

7. Чернышов В.Н.. Цветков ЭЛ., Наратов А.В. Процессорное измерительное, устройство неразрушающего оперативного контроля ТФХ твердых материалов и изделий // Метрология,- 1994.- №3.-С.18-28. Чернышов В.Н.. Цветков ЭЛ Анализ методов и средств теплофизических измерений на основе математической метрологии // Повышение эффективности теплофизических процессов промышленного производства и их метрологического обеспечения: Тез. докл. 2-«й Международ, теплофиз. конф. - Тамбов, 1995. - С. 251.

9. Чернышов В.Н., Чернышева ГЛ., Муромцев ЮЛ. Импульсно-динамический метод неразрушающего контроля ТФС материалов и ЛИС для его реализации // Сб. науч. тр. ВГТУ. - Воронен« - 1992. -С. 86-95.

10.Чернышов В.Н., Пуцовкив АЛ., Чернышева ТЛ. Моделирование тепловых процессов при бесконтактном определении теплофизических свойств материалов // Моделирование САПР, АСНИ и ГАП: Тез. докл. Всесоюз. конф. - Тамбов, 1989. - С. 117-118.

11. Чернышов ВЛ., Муромцев ЮЛ., Попов В.А. Тепловой метод неразрушающего контроля свойств твердых материалов / Тамб. ин-т хим. машиностроения. - Тамбов, 1985. - 14 с. - Деп. в ВИНИТИ 11.03.85, №1750-85.

12.Чернышов ВЛ. и др. Измерительно-вычислительная система Экспресс-Т" для определения теплофизических свойств материа-

лов и толщин пленочных покрытий методом иеразрушающего контроля // Приборы и техника эксперимента. - 1989. - №3. - С.11-12.

13.Чернышев В.Н. Частотно-импульсный метод иеразрушающего контроля теплофизических характеристик материалов // Методы и средства теплофизических измерений: Тез.'докл. Всесоюз. науч. конф. - Севастополь, 1987. - С. 107-109.

14.Чернышев В.Н., Пудовкин А.П., Чернышева Т.И. Методы и средства теилометрического контроля толщины покрытий изделий // Теплофизика релаксирующих систем: Тез. докл. Всесоюз. теплофиз. шк. - Тамбов, 1990. - С. 105-106.

15.Чернытов В.Н. Математическое моделирование тепловых процессов при бесконтактных методах контроля качества материалов //Межвуз. сборник. - М.: МИХМ, 1989. - С. 166-190.

1 б.Чернышев В.Н., Наратов A.B.. Скакун В.Н. Измеритель теплофизических свойств материалов "ИТСМ-580" //Приборы и техника эксперимента. АН СССР. - 1991. - №б. - С. 110-112.

17. Чернытов В.Н. Об одном способе определения коэффициента температуропроводности материалов и устройстве для его реализации // Известия ЛЭТИ им. В.И.Ульянова (Ленина). - 1978. - Вып. 240. -С. 55-58.

18. Чернытов В.Н. Методы и сродства иеразрушающего контроля теплофизических свойств материалов // Ученые ВУЗа производс тв . Тез. докл. Всесоюз. науч. конф. - Тамбов, 1989. - С. 124-125.

19. Чернытов В.Н., Муромцев Ю.Л., Черпышова Т.И. Анализ точнос ти методов определения ТФХ материалов по математическим мо;:<-лям. - Тамбов, 1988. - 24 с. - Деп. в ВИНИТИ 1988, № 497:i-B88.

20.Чернышев В.Н., Терехов AJ3. Термозонд для неразрушающет. контроля теплофизических свойств материалов // Повышение .-эффективности теплофизических процессов промышленного производства и их метрологического обеспечения: Тез. докл. 2~01i Международ. теплофиз. конф. - Тамбов, 1995. - С. 251.

21 .Чернышев В.Н. Алгоритмическое обеспечение методов неразру-шающего контроля теплофизических характеристик материалов // Тез. докл. 1-ой научи, конф. ТГТУ.- Тамбов, 1994. - С. 56.

22.Чернышев ВН. Неразрушающие методы контроля теплофизических характеристик материалов при минимуме затрат энергии // Теплофизические проблемы промышленного производства: Тез. докл. Международной теплофиз. школы.- Тамбов, 1992.-С.66.

23. Чернышев ВЛ. и др. Автоматическая система контроля и управления процессом нанесения покрытий на изделия // Механизация и автоматизация производства- 1990.- №9. - С. 25-32.

24.Чернышов ВЛ. Адаптивные тепловые методы неразрушающего контроля ТФХ материалов и изделий // Моделирование САПР, АСНИ и ГАП: Тез. докл. Всесоюз. конф.-Тамбоа,1989,- С.117,

25. Чераышов ВЛ., Пудовкин АЛ., Чернышева ТЖ Микропроцессорная система оперативного неразрушающего контроля теплофизических свойств веществ // Автоматизация и роботизация в химической промышленности: Тез. докл. Всесоюз. науч. конф.- Тамбов, 1988.- С243.

26.Чернышев ВЛ. Метод неразрушающего контроля толщины пленочных покрытий // Неразрушающие физические методы и средства контроля: Tea докл. Всесоюз. конф.-Москва,198?.- С.74-75.

27.Чернышев ВЛ Измерительно-вычислительная система неразрушающего контроля толщины покрытия // Применение выч. техники и математических методов и автоматизация экспериментальных исследований: Тез. докл. Всесоюз. конф,- Киев,1У86.- С.120-121.

28. Чернышев ВЛ, Попов BJL, Пудовкин АЛ. Микропроцессорная система неразрушающего контроля толщины покрытий изделий // Гибкие автоматические производства и роботизация технологических процессов: Тез. докл. науч. техн. конф.- Тамбов, 1986.- С.38-39.

29.Чераышов ВЛ Метод неразрушающего контроля теплофизических характеристик материалов и устройство для его реализацш // Метрологическое обеспечение измерений при низких темпера

турах: Тез. докл. 4-ой Всесоюз. науч. техн. конф- Хабаровск, 1985 -С.102-103.

30. Чернышев ВЛ. Физический и вычислительный эксперимент в ИИС оперативного неразрушающего контроля ТФХ материалов // .Измерительно-информационные системы - ИИС-91: Tea докл. Всесоюз. науч. техн. конф,- С-Петербург, 1991,- С.147-148.

31.А.С. №1081507 СССР, МКИ G01N 25/18. Способ определения тепло- и температуропроводности материалов / В.Н.Чернышов и др.-№3568145/18-25; Заявл. 28.04.83; Опубл. 23.03.84, Бюл. №11.-4 с.

32.A.C. №1122955 СССР, МКИ G01N 25/18. Способ определения ТФХ материалов / В.Н.Чернышов и др. - №3610914/18-25; Заявл. 29.06.83; Опубл. 7.11.84, Бюл. №41. - 4 с.

33.А.с. №>1193555 СССР, МКИ G01N 25/18. Способ комплексного определения теплофизических характеристик материалов без нарушения их целостности / В.Н.Чернышов и др. - №3741643/18-25; Заявл. 16.05.84; Опубл. 23.11.85, Бюл. №43. - 3 с.

34.A.C. №1201742 СССР, МКИ G01N 25/18. Способ неразрушающего контроля теплофизических характеристик материалов и устройство для его осуществления / В.НЛернышов и др. - №3737778/24-25; Заявл. 07.05.84; Опубл. 30.12.85, Бюл. №48. - 8 с.

За.А.с. №1314236 СССР, МКИ G01N 25/18. Способ комплексного определения теплофизических характеристик материалов и устройство для его осуществления / В.Н.Чернышов и др. - №3935272/3125; Заявл. 30.07.85; Опубл. 30.05.87, Бюл. №20. - 8 с.

36.А.с. №1381379 СССР, МКИ G01N 25/18. Способ комплексного определения теплофизических характеристик материалов и устройство для его овуществления / В.Н.Чернышов и др. - №4129717/3125; Заявл. 26.06.86; Опубл. 15.03.88, Бюл. №10. - 12с.

37.A.C. №1388703 СССР, МКИ G01B 21/08. Термозонд для определения толщины покрытия изделий / В.Н.Чернышов и др. - №4123889 /25-28; Заявл. 25.05.86; Опу&л. 15.04.88, Бюл. №14. - 5с.

38.Á.C. №1402892 СССР, МКИ G01N 25/18. Способ неразрушающего контроля теплофизических характеристик материалов и устройст-

во для его осуществления / В.Н.Чернышов и др. - №4129719/31-25; Заявл. 26.06.86; Опубл. 15.06.88, Бюл. №22. - 12с.

ЗЭ.А.с. №1504491 СССР, МКИ вОШ 7/06. Способ бесконтактного не-разрушающего контроля толщины изделий / В.Н.Чернышов и др.-4231871/24-28; Заявл. 20.04.87; Опубл. 30.08.89, Бюл. №32. - 3 с.

40.А.С. №1661565 СССР, МКИ 001В 7/06. Способ бесконтактного контроля толщины пленочных покрытий изделий и устройство для его осуществления / В.Н.Чернышов и др. - №4268134/25; Заявл. 26.06.87; Опубл. 8.03.91, Бюл. №25. - 10 с.

41.А.С. №1733917 СССР, МКИ 001В 7/06. Способ бесконтактного не-разрушающего контроля толщины пленочных покрытий изделий / В.Н.Чернышов и др. - №428Ь674/25; Заявл. 13.07.87; Опубл. 15.01.92, Бюл. №18. - 4 с.

42.А.С. №1793196 СССР, МКИ С01В 7/06. Способ бесконтактного контроля толщины пленочных покрытий изделий и устройство для его осуществления / В.Н.Чернышов и др. - №4719557/24; Заявл. 14.07.89; Опубл. 8.10.92, Бюл. №5. - 9 с.

43-А.с. №1796884 СССР, МКИ С01В 7/06. Способ бесконтактного не-разрушающего контроля толщины защитных покрытий изделий и устройство для его осуществления / В.Н.Чернышов и др. -№4856604/28; Заявл. 6.08.90; Опубл. 8.10.92, Бюл. №7. - 8 с.

44.Патент РФ №2011977/25. Способ бесконтактного измерения теп-лофизических характеристик материалов и устройство для его осуществления /Чернышов В.Н. и др. - ЗаяВл. 23.07.91; Опубл. 30.04.94г. Бюл. №8. - 12с.

45.Патент РФ №93018749/25. Способ неразрушающего контроля теп-лофизических характеристик материалов / Чернышов В.Н. и др. -Заявл. 24.04.94; Опубл. 11.04.96. Бюл. №6. - 6с.

46.Патент РФ №93015161/25. Способ неразрушающего контроля толщины защитных покрытий изделий и устройство для его осуществления / Чернышов В.Н. и др. - Заявл. 23.03.93; Опубл. 23.05.96. Бюл. №8. - 7а